如圖甲,足夠大平行板MN、PQ水平放置,MN板上方空間存在疊加的勻強磁場和勻強電場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度大小為B0,電場方向與水平成30°角斜向左上方(圖中未畫出),電場強度大小E0=mgq.有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電小球,在該電磁場中沿直線運動,并能通過MN板上的小孔進入平行板間。小球通過小孔時記為t=0時刻,給兩板間加上如圖乙所示的電場E和磁場B,電場強度大小為E0,方向豎直向上;磁感應強度大小為B0,方向垂直紙面向外,重力加速度為g。(坐標系中t1=112、t2=112+12π、t3=1312+12π、t4=1312+1π、t5=2512+1π…)
(1)求小球剛進入平行板時的速度v0;
(2)求t2時刻小球的速度v1的大??;
(3)若小球經(jīng)歷加速后,運動軌跡能與PQ板相切,試分析平行板間距離d滿足的條件。
mg
q
1
12
1
12
1
2
π
13
12
1
2
π
、
13
12
1
π
25
12
1
π
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:142引用:3難度:0.3
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1.如圖1所示,在xOy坐標系中,兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對稱,極板長度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強磁場區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成,其中∠OAB=60°,OD=OA.磁場方向垂直于xOy平面向里,D、A位于y軸上。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子,現(xiàn)在0~3t0時間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓,已知t=0時刻進入兩板間的粒子,在t0時刻射入磁場時,恰好不會從磁場邊界射出磁場區(qū)域且圓心在x軸上,上述l、m、q、t0為已知量,U0=
,不考慮P、Q兩板電壓的變化對磁場的影響,也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響,求:ml2qt02
(1)t=0時刻進入兩板間的帶電粒子射入磁場時的速度;
(2)勻強磁場的磁感應強度的大小及磁場區(qū)域的面積;
(3)t=t0時刻進入兩板間的帶電粒子在勻強磁場中運動的時間。發(fā)布:2024/12/30 0:0:1組卷:79引用:2難度:0.7 -
2.如圖,半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應強度為B的勻強磁場,磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點對準圓心O射入磁場,從b點折射出來,若α=60°,則帶電粒子射入磁場的速度大小為( ?。?/h2>
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3.如圖所示,三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強磁場,AB邊長為L,∠CAB=30°,∠B=90°,D是AB邊的中點?,F(xiàn)在DB段上向磁場內(nèi)射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子(不考慮粒子間的相互作用和粒子重力),若從D點射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場,則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長度為( )
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